稻米蛋白质的营养与保健特性

稻米蛋白质的营养与保健特性营养价值我国居民食物中70%的热量、65%的蛋白质和大部分微量元素均来自谷类，其营养品质越来越受到人们的重视。因此，蛋白质是稻米营养品质的重要指标。稻米的营养价值不仅与蛋白质含量有关，还与其质量有关，而蛋白质的质量主要由组成蛋白质的各种不同氨基酸所决定。在组成蛋白质的氨基酸中，其中一部分可以由人体自身合成，称为非必需氨基酸。主要包括天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)以及脯氨酸(Pro);另外一部分氨基酸必须由食物供给，称为必需氨基酸，主要包括8种氨基酸分别是异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、苏氨酸(Thr)、色氨酸(Try)、缬氨酸(Val),其在稻米中的含量、FAO建议含量及其主要生理功能见表1-3。表1-3八种人体必篱氯基瞄在稻米中的含・.FAO建设舍■及王基生理功能釜星靛梧米中献)含缺t%)FAO建li含里(％)主要咬理功能异亮氯酸(IsDleudm1I]c>■i,o7,7参与胸腺.牌腥及脑F魄的调节P代酣亮曷iW(LeuckmLeu)7.79,2平布异亮氨酸殖箕酸(Ly血thl-y?>3.47.0天料类昨物第一限制性？!(基酸，捉进大腕发育.是合成大翰抻姓耳生性酬祖和跋蛋白相血红策『1等更哩程白的必础基酸，肝和胆的坦升,能促盗脂肪代谢，调朽松果腺、乳嗥.微体及卵戏，防止拙胞退化蕴氨酸(Methionine,Met)34.0窿与钢成血红蛋白、纽蛆与血清.可合城肚械和皿醇・胆嘛服抗脂，防肝1龊进牌#1、胰肌和淋巴的功能e对一些中毒性脯堤，耳治疔和护肝的功能紫丙就AS(l^hcnylHlEniiic*Phr)4.86.3券与消酵阡和膀眦功瞒的报帏(ThreociiKrThr)&41,5具有转变墨唉氮是篓达到平衡的功能促进胃罹却朕陋的产生，杭H;融-可用于支*1世璋色觥酸<1ryplophan.Try)].J1.5喘治疗爆氟酸(Vaiine,Vfil)5,47-o作用于黄体.鼠腺及卵谖另外，组氨酸(His)也为儿童所必需，最近有资料表明它也是成年人所必需的，具有多种重要的生理功能：①促进铁的吸收，可用于防治贫血；②降低胃液，缓解胃肠手术后的疼痛，减轻妊娠期呕吐和胃部的灼热感，抑制由植物神经紧张而引起的消化道疼痛；③对哮喘等过敏性疾病也具功效，可扩张血管，降低血压。此外，精氨酸(Arg)虽不是人体的必需氨基酸，但它也具有重要的生理功能：①当人体处于饥饿的状态、蛋白质的摄入过量、创伤、青春生长期等体内蛋白质分解代谢增加时，对精氨酸的需求量将大大增加；②人体在手术、意外伤、烧伤等创伤应激的情况下，将精氨酸作为特殊的营养药物具有很好的疗效：③具有调节免疫的功能，对肿瘤的发生具有一定的抑制作用。因而，食物中如含有齐全的必需氨基酸，而且含量高且平衡，这种食物蛋白质营养价值就很高。组成蛋白质的氨基酸比例一旦失衡，尤其是人体不能合成的必需氨基酸比例失调，将直接影响人体健康，甚至导致各种相关疾病。如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸是人体内主要供能氨基酸，对节省肌肉消耗，减少负氮平衡及在肝性脑病的治疗中有重要作用。蛋氨酸在人体合成胆碱和肌酸中起重要作用，而胆碱是一种抗脂肪肝的物质，因而蛋氨酸有治疗和保护肝功能的作用。赖氨酸是“第一限制性氨基酸”，它是合成大脑神经再生性细胞、核蛋白、血红蛋白等重要蛋白质所必需的。因此，大米蛋白质的营养价值高低主要取决于氨基酸的组成比例，尤其是必需氨基酸的比例。虽然含量低于小麦及大多数粮食作物，但大米蛋白质具有优良的营养价值，其氨基酸的配比比较合理，除色氨酸、赖氨酸有不足之外，必需氨基酸构成比较完整，被公认为是优质食用蛋白。与其他谷类作物相比，稻米蛋白质是质量最好的一种蛋白质，具有营养价值优和人体吸收利用率高等特点，具体体现在以下几个方面：稻米蛋白质的氨基酸组成平衡合理，必需氨基酸含量接近FAO/WHO建议模式，仅赖氨酸和苏氨酸欠缺，分别为第一限制性氨基酸和第二限制性氨基酸。富含人体必需的八种氨基酸，尤其含赖氨酸高的谷蛋白占稻米蛋白质的80%左右，而品质差的醇溶蛋白含量很低，因此赖氨酸含量比其他谷类粮食高。稻米蛋白质的利用率高。稻米蛋白质的生物价为77,蛋白质效用比率为1.38-2.56,在各种粮食中居第一位，高于大豆。稻米蛋白质不仅是植物蛋白中最好的，而且可以和鱼(生物价76)、虾(生物价77)及牛肉等动物蛋白相媲美。稻米蛋白质的消化率为85%，高于马铃薯(74%)、玉米窝头(66%)等其他谷类作物，并且不含胆固醇，所以食用安全性是所有动物蛋白无法比拟的。据测定，稻米蛋白质的LD50为＞21500mg/kg，所以它可以应用于从婴儿到老年不同的年龄段。尽管稻米蛋白质是谷类作物中质量最好的一种蛋白质，含有8种必需氨基酸，且比其他作物要高，但总的稻米蛋白质所含氨基酸数量仍十分有限，尤其是赖氨酸含量较低，仅3.5%-4.0%，被认为是稻米中的“第一限制性氨基酸七而赖氨酸本身又是一种人体必需氨基酸，能有效调节体内代谢平衡，增加蛋白质吸收率，增强免疫功能，促进生长发育，帮助神经元修复，提高中枢神经能力。因此，增加赖氨酸含量可提高稻米蛋白质的营养价值。不同稻米品种间赖氨酸含量变异很大，介于0.11%-0.61%之间。因此，稻米蛋白质的质量好坏常以赖氨酸的含量加以衡量。稻米蛋白质的低过敏性2.1稻米是唯一可免于过敏试验的谷物美国临床研究表明，在700个遗传性过敏症的病例中，不到1%的高度过敏性病人对稻米过敏，儿科也很少报道对稻米蛋白质过敏。因此，稻米蛋白质是过敏性的抗原性蛋白，不会产生过敏反应，特别适合生产婴幼儿食品。世界上很多国家都有以稻米蛋白营养粉作为婴幼儿营养的蛋白补充剂出售。很多植物性蛋白中含有过敏因子和抗营养因子，如常用的植物蛋白来源，大豆和花生中含有对人体有害的胰蛋白酶抑制素和凝血素，在大豆中还含有棉籽糖和水苏糖等胀气因子，小麦中的一种清蛋白、菠萝中的菠萝酶蛋白等，它们往往引起免疫反应使食用者产生过敏或中毒反应。动物性食品中也含有一些过敏因子和抗营养因子，如牛奶中6乳球蛋白、鸡蛋清中卵类粘蛋白等，使食用者可能会产生过敏或中毒反应，特别是婴幼儿对这些因子最为敏感。相比之下，稻米蛋白质最安全可靠，不含类似的致敏因子。因此，稻米是唯一可以免于过敏试验的谷物。稻米蛋白质的保健功能除了基本的营养特性之外，稻米蛋白质不仅具有独特的营养功能，还具有很多潜在的医疗保健功能。这是国外十分重视稻米蛋白质研究利用开发的重要原因之一，而国内对稻米蛋白质保健功能的研究较少。3.1降胆固醇、甘油和磷脂Morita(1996)采用稻米分离蛋白(RiceProteinIsolation,RPI)和酪蛋白进行小鼠试验，结果表明：稻米分离蛋白能显著降低血清中的胆固醇、甘油和磷脂的浓度，鼠肝的重量也低于饲喂酪蛋白的试验组。3.2抗癌诱变二甲基苯并蒽(DMBA)是乳腺癌的诱变剂。Morita等(1996)以30mgDMBA/kg体重的剂量饲喂小鼠，基础饲料中的蛋白分别为稻米分离蛋白、大豆分离蛋白(SoybeanProteinIsolation,SPI)和酪蛋白，试验表明：饲喂稻米分离蛋白鼠的瘤重低于饲喂酪蛋白者，饲喂7d时各组试验鼠血清中的苯酚物羟化酶的活性差别不显著。说明稻米分离蛋白具有抵抗DMBA诱导癌变的作用。Fang等(2002)从米糠中提取的稻米分离蛋白也表现出同样的效果。进一步采用色质联机分析稻米分离蛋白的成分，发现在稻米分离蛋白中含有三萜烯醇、阿魏酸等成分的存在，说明稻米分离蛋白是结合蛋白。蛋白质的特殊作用可能必须有这些非氨基酸成分的参与。3.3增强人体耐力Neriega(1997)比较了食用稻米和面包的人群对亚极限性体力训练的忍耐力，发现食用稻米者耐力更强，受试者